版高考生物一轮复习第九单元生物与环境微讲座种群群落与生态系统热点理解与应用学案新人教版Word文件下载.docx
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2.如图表示一个生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线,下列有关叙述正确的是( )
A.t2~t3时间内甲种群出生率小于死亡率
B.t3~t5时间内甲、乙两种群的年龄组成不同
C.t3时甲的种群密度最小,t4时乙的种群密度最大
D.若乙种群为某种害虫,则在t4时防治的效果最佳
在t2~t3时间内甲种群的增长速率大于0,甲种群的出生率大于死亡率,A项错误。
t3~t5时间内乙种群数量一直在增多,年龄组成为增长型,与甲种群的年龄组成不同,B项正确。
t3时甲种群密度最大,t5时乙种群密度最大,C项错误。
若乙种群为某种害虫,则在t4之前就应防治,D项错误。
B
3.图1所示为将某地乌鸦引入某生态系统后,研究人员连续20年调查其种群数量的变化,绘制成的λ值变化曲线。
图2为某草原生态系统的食物网简图,请据图回答:
(1)图1中,该种群在前5年种群数量的变化类型是________型,第5年至第20年种群的数量变化是__________________。
第10年、第15年和第20年的种群数量相比,最多的是____________,最少的是____________。
若调查乌鸦的种群密度,用__________________法。
(2)图2中的食物网有________条食物链,其中次级消费者是________________。
植物的“绿色”为兔子和老鼠提供了采食的信息,这表明信息传递在生态系统中的作用是________________________________________________________________________。
(3)在生态系统中,生产者属于第一营养级,它的能量除了未利用的一部分和被分解者利用外,其他的流向是________________。
(4)生长在该生态系统中的蘑菇体内储存的能量________(填“能”或“不能”)传递给植物。
(1)由图可知,在前5年λ值不变,且都大于1,说明种群数量的增长率不变,种群数量呈“J”型增长;
第5年至第10年,λ值大于1,种群数量持续增加;
第10年至第20年,λ值小于1,种群数量减少,故第5年至第20年,种群数量先增加后减少。
由上述分析可知,种群数量最多的是第10年,最少的是第20年。
乌鸦个体较大、活动能力强,可用标志重捕法调查其种群密度。
(2)从图2中可以看出,该食物网中共有4条食物链,分别是:
植物→兔→鹰,植物→兔→狐,植物→鼠→狐,植物→鼠→蛇→鹰。
处于次级消费者(第三营养级)地位的是狐、蛇和鹰。
植物的“绿色”为兔子和老鼠提供了采食的信息,这表明信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
(3)在生态系统中,生产者属于第一营养级,它的能量流向有4条,分别是:
未利用的能量、被分解者利用的能量、自身呼吸作用消耗的能量以及被下一营养级所同化的能量。
(4)蘑菇是分解者,由于能量流动是单向的,分解者体内的能量不能传递给植物。
(1)“J” 先增加后减少 第10年 第20年 标志重捕
(2)4 狐、蛇和鹰 调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定 (3)自身的呼吸作用和被下一营养级所同化 (4)不能
二、生态系统能量流动的过程分析和相关计算
1.能量流动过程图分析
(1)本图涉及三个营养级(第一、第二、第三营养级),从能量的去向角度看,每个营养级的能量由四个部分组成:
流向下一个营养级的能量、被分解者利用的能量、自身呼吸消耗的能量和未被利用的能量。
(2)从能量的来源看,本图中的能量有两个来源:
一是生产者通过光合作用固定的太阳能,二是人为投入的有机物中的能量,其中生产者的光合作用是能量的根本来源,但在一些人工生态系统中,有机物的投入可能是能量的主要来源。
(3)未被利用的能量主要是用来维持某营养级存在的能量,如果这部分能量被下一个营养级或其他方面所利用,则该营养级的个体数量就会明显下降,从而破坏生态系统的稳定性。
2.能量传递效率的计算
(1)第一营养级到第二营养级能量传递效率的计算:
能量传递效率指的是相邻两个营养级的同化量之比,本图中第一营养级的总同化量=3+14+70+23=110,由第一营养级传给第二营养级的能量为14,所以第一营养级到第二营养级的能量传递效率=14/110×
100%≈12.7%。
(2)第二营养级到第三营养级能量传递效率的计算:
第二营养级的同化量=14+2=16,第三营养级的同化量=0.25+0.05+2.1+5.1=7.5,减去有机物输入量5,所以第二营养级到第三营养级的能量传递效率=2.5/16×
100%≈15.6%。
4.以下表示动物利用食物的过程。
正确的分析是( )
A.恒温动物的④/③值一般高于变温动物
B.哺乳动物的③/①值一般为10%~20%
C.提高圈养动物生长量一般需提高③/②值
D.食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物
恒温动物相对于变温动物来说,代谢强,所以呼吸代谢消耗量相对多,有机物积累少,④/③值一般低于变温动物;
相邻两个营养级的能量传递效率是10%~20%,哺乳动物与其上一个营养级(食物)之间的传递效率应表示为③/(①+未获取量);
提高圈养动物的生长量应该提高③/②值,这样才能促使有机物积累;
食肉动物与食草动物的③/②值无法比较。
C
5.如图是生态系统的能量流动图解,据图回答下列问题:
(1)写出图中A~E所代表的名称:
A.________;
B.________;
C.________;
D.________;
E.________。
(2)流经生态系统的总能量是_______________________________。
(3)在生态系统的能量流动图解中,箭头依次变细,意味着_____________。
(4)图中F表示______________________,E的主要作用是__________________。
(5)生态系统中能量在逐级流动中传递效率为________。
假若“A”的总能量为100%,按最高传递效率计算,第三营养级所获得的能量应是________。
(6)人们研究生态系统中能量流动的主要目的,就是设法调整生态系统的能量流动关系,使能量流向________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
由箭头的指向和粗细可看出能量流动的方向是A→B→C→D,A、B、C、D依次应是生产者、初级消费者、次级消费者、三级消费者。
流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能的总量,能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
一个营养级中的能量只有10%~20%,能够传递给下一个营养级。
人们研究能量流动的目的是使能量能持续高效地流向对人类最有益的部分。
(1)生产者(第一营养级) 初级消费者(第二营养级) 次级消费者(第三营养级) 三级消费者(第四营养级) 分解者
(2)生产者(A)所固定的太阳能的总量 (3)能量流动是单向的、逐级递减的 (4)各类生物呼吸作用消耗的能量 分解有机物 (5)10%~20% 4% (6)对人类最有益的部分
6.如图为某生态系统的碳循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分;
A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物,其生物量所占比例如图所示;
如表为该生态系统能量流动数据表(不考虑未利用的能量),请回答下列问题:
营养级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
分解者
从上一营养级固定的能量(kJ)
/
141.0
15.9
0.9
221.7
呼吸消耗的能量(kJ)
501.2
79.1
13.2
0.5
192.6
(1)生态系统具有一定的结构,除了甲、乙、丙、丁所示的组成成分,还包括________。
表中的Ⅰ和分解者分别对应图中________、________。
(2)图中A生物为第________营养级,其下一营养级生物为________(填字母);
据表分析,A与下一营养级的能量传递效率为________(保留小数点后一位)。
(3)图中②③过程中碳的传递形式分别是__________、__________。
(4)假设该生态系统受到DDT的污染,图中________生物体内浓度最大。
(5)该生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面有重要作用,这属于生物多样性的________价值。
根据甲、乙之间为双向箭头,可知两者为生产者和大气中的CO2库,又因乙、丙、丁都有箭头指向甲,可以确定甲为大气中的CO2库,乙为生产者;
又根据乙、丙都有箭头指向丁,可知丁为分解者,丙为消费者。
(1)据上述分析可知,甲为大气中的CO2库,乙为生产者,丙为消费者,丁为分解者,生态系统的结构除了包括生态系统的组成成分,还包括食物链和食物网(营养结构)。
表中的Ⅰ,没有从上一营养级固定的能量,据此可判断Ⅰ为生产者,与图中的乙相对应。
表中分解者与图中的丁相对应。
(2)在丙所示的消费者群体中,生物量所占比例由大到小的顺序为A>
B≈C>
D,依据能量流动在各营养级之间逐级递减的特点,可判断图中A生物为第二营养级,对应表中的Ⅱ,其下一营养级生物为B、C,与表中的Ⅲ相对应。
A与下一营养级的能量传递效率=(下一营养级生物的同化量/A生物的同化量)×
100%=(15.9/141.0)×
100%≈11.3%。
(3)碳在生物群落中的传递形式为含碳有机物,在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2。
图中②过程表示分解者分解生产者的遗体、残骸等,③过程表示分解者的呼吸作用,因此②③过程中碳的传递形式分别是含碳有机物、CO2。
(4)DDT在生物体内既不能被分解,也不能被排出体外,会随着食物链在生物体内富集,营养级越高该有毒物质在其体内含量越大,因此D生物体内浓度最大。
(5)生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面的重要作用属于生物多样性的间接价值,也叫生态功能。
(1)食物链和食物网(营养结构) 乙 丁
(2)二
B、C 11.3% (3)含碳有机物 CO2 (4)D (5)间接
专题培优|生物与环境
对应学生用书第237页
一、种群和群落
1.种群密度调查中的几点提醒
(1)样方法:
①该方法用于植物、昆虫卵或一些活动范围小、活动能力弱的动物(如蚯蚓等)种群密度的调查;
②随机取样,排除人为因素对调查结果的影响;
③非条形调查区域采用五点取样法,条形调查区域采用等距取样法;
④样方的大小要根据调查对象的个体大小确定。
(2)标志重捕法:
①适用于活动范围大、活动能力强的生物,主要是一些动物种群密度的调查;
②注意标记物不能影响调查对象的生存、不要太醒目、要牢固。
(3)熟悉解题规律,如标志重捕法调查种群密度时,重捕的标记动物多了(如更容易被捕获),估计数目偏小,反之偏大;
判断碳循环各成分时先找双向箭头;
能量的传递效率不会改变,能量利用率可以提高等。
这些规律会帮助你在考场上快速、顺利解题。
2.生存斗争、竞争与种内斗争的辨析
种内斗争为种内关系,竞争为种间关系,种间斗争包括竞争,而生存斗争既包括生物与生物之间的关系,又包括生物与无机环境之间的关系,如图中A代表生存斗争、B代表种内斗争,C代表种间斗争、D代表竞争。
3.种群数量增长中的两大误区
(1)误认为“λ”就是增长率。
λ指种群数量是一年前种群数量的倍数(λ=Nt/Nt-1)。
根据Nt=N0λt可得t年后的种群数量。
而增长率指一段时间结束时种群数量相对于初始种群数量的增加部分占初始种群数量的比例,一年的种群增长率=(Nt-Nt-1)/Nt-1=Nt/Nt-1-Nt-1/Nt-1=λ-1。
(2)误以为增长率就是增长速率。
增长速率指的是单位时间内种群数量增长的数目,增长率是一个比值。
1.图1是种群数量特征的概念图,图2是某地人口出生率和死亡率的变化曲线。
下列相关叙述中,错误的是( )
图1
图2
A.图1中的c是种群密度,指的是某种群的总数量
B.图1中的a和b分别是性别比例和年龄组成
C.图2所示种群的年龄组成由稳定型变成增长型
D.并非全部的生物种群都具有图1中的a特征
种群最基本的数量特征是种群密度,其大小取决于迁入率和迁出率、出生率和死亡率,所以图1中的c表示的是种群密度,它指的是某种群在单位面积或单位体积中的个体数量,而不是种群的总数量,A错误;
性别比例只影响出生率,而年龄组成既影响出生率又影响死亡率,所以图1中的a和b分别是性别比例和年龄组成,B正确。
图2中曲线开始阶段出生率等于死亡率,年龄组成为稳定型,之后出生率大于死亡率,其年龄组成变成了增长型,C正确。
某些生物无性别之分所以也就没有性别比例这一特征,D正确。
A
2.
某种食用螺被引进河流人工养殖,结果迅速蔓延至稻田,疯狂吞噬水稻,现用一种能捕食该螺的鳖进行生物防治,结果如图,下列说法正确的是( )
A.调查螺和鳖的种群密度一般不采取相同的方法
B.7~8月份螺的种群密度下降最明显
C.从种群特征分析,8~9月份螺种群密度低的原因最可能是鳖的大量捕食
D.螺与鳖构成了一条食物链
调查种群密度时,由于螺的活动能力较弱,一般采用样方法,鳖的个体大且活动能力强,一般采用标志重捕法,A正确;
由图中曲线斜率可知,6月份前后种群密度下降最明显,B错误;
从种群特征分析,8~9月份螺种群数量几乎没有增加,原因最可能是出生率非常低,C错误;
食物链包括生产者和消费者,而螺与鳖都属于消费者,因此不能构成食物链,D错误。
3.资源的合理使用是使产量最大化,但又不影响资源的持久利用。
自然种群数量增长呈“S”型曲线,假设种群的环境容纳量为K,N表示种群数量,据表分析正确的是( )
曲线上的点
N
(K-N)/K
S1
20
0.90
S2
50
0.75
S3
100
0.50
S4
150
0.25
S5
180
0.10
A.环境阻力对种群增长的影响出现在S4点之后
B.防治蝗虫应在蝗虫数量达到S3点时进行
C.渔业捕捞后需控制鱼群剩余量在S3点
D.(K-N)/K为0.90时,种群增长速率最大
在种群数量变化的“S”型曲线中,环境阻力始终存在,A错误;
根据表中数据可知,在S3点时该种群(K-N)/K为0.50,即N=K/2,此时种群增长速率最大,对蝗虫等害虫的防治,需将其数量控制在K/2(S3点)以下,最好是S1点,B错误;
为了获得最大利润,渔业捕捞时,应使捕捞后的剩余量维持在K/2左右,C正确;
(K-N)/K为0.50时,种群增长速率最大,D错误。
4.黄土丘陵沟壑区位于黄土高原北部,已成为黄土高原水土流失最严重的地区,同时也是我国生态环境最为脆弱的地区之一。
目前通过恢复植被改善生态环境已成为该地区治理水土流失的最重要措施之一。
(1)通过人为因素恢复植被、改善生态环境,会影响该地区群落演替的________。
(2)封禁能使黄土丘陵沟壑区的植被逐步恢复。
植被的恢复是________演替的过程。
短期封禁就能使草本群落得到明显恢复,主要表现在植物种类的增加、植被覆盖度和生物量的提高、植被保持水土功能增强上。
若实施中期封禁,请预测植被的恢复状况:
___________。
(3)中期封禁后,物种的丰富度________(填“增加”“减少”或“不变”)。
(4)封禁后群落垂直结构发生较大的变化,人工乔木林的垂直结构逐渐明显,这种垂直结构显著提高了____________________________,还为动物创造了________________。
(1)人类活动会影响群落演替的方向和速度。
(2)封禁能使黄土丘陵沟壑区的植被逐步恢复,黄土丘陵沟壑区属于次生裸地,在次生裸地上进行的演替属于次生演替。
群落演替过程中,生物的种类不断增加,生物量不断提高,最终趋于稳定。
因此,短期封禁就能使草本群落得到明显恢复,主要表现在植物种类的增加、植被覆盖度和生物量的提高、植被保持水土功能增强上,若实施中期封禁,则植被覆盖度、生物量继续增加,水土保持功能进一步提高,与短期封禁恢复相比,提高幅度较小。
(3)中期封禁后,随着演替的进行,物种的丰富度还在增加。
(4)封禁后群落垂直结构发生较大的变化,人工乔木林的垂直结构逐渐明显,这种垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力,还为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。
(1)方向和速度
(2)次生 植被覆盖度、生物量继续增加,水土保持功能进一步提高,与短期封禁恢复相比,提高幅度较小 (3)增加 (4)群落利用阳光等环境资源的能力 多种多样的栖息空间和食物条件
二、生态系统
1.能量流动中的两个“不同”
(1)生态系统中同化量和摄入量不同。
同化量为消费者通过摄食并转化成自身有机物的能量,摄入量是消费者摄入的能量,同化量=摄入量-粪便量。
(2)能量传递效率与能量利用效率不同:
能量传递效率是指“相邻两个营养级”间的传递效率,即(某一营养级全部生物同化量/上一营养级全部生物同化量)×
100%,而不是相邻营养级中个体间的传递效率,如“一只狼”捕获“一只狐”时,应获得了狐的“大部分能量”而不是只获得了“10%~20%”的能量。
2.生态系统物质循环中的几个误区
(1)误以为碳循环就是CO2在生物群落之间的循环。
碳循环和物质循环中的其他循环一样,指的都是某种元素的循环而不是具体某种物质的循环。
(2)误以为碳进入生物群落的途径只有植物的光合作用。
光合作用是主要的途径,除此之外,化能合成作用也是途径之一。
(3)误以为分解者的分解作用和呼吸作用不同。
分解者的分解作用其实质也是呼吸作用,因为只有分解者进行呼吸作用才能将粪便、遗体或残枝败叶中的有机物分解成无机物。
(4)误以为能量流动和物质循环的特点不同,所以二者可以彼此分离。
能量流动和物质循环是不可分割的,二者相互依存,物质循环是能量流动的载体,能量流动为物质循环提供动力。
5.如图表示某生态系统的营养结构,其中A、B、C、D、E、F各代表一个种群。
下列对该图分析合理的是( )
A.该图若要表示完整的生态系统的成分,则还缺少分解者和非生物的物质和能量
B.图中C和F数量大量减少,长时间内B的数量会增加
C.D和E之间只具有捕食关系
D.B和D之间的能量流动和信息传递都是双向的
题图中表示的生态系统的成分只有生产者和消费者,生态系统的成分除生产者和消费者外还包括分解者和非生物的物质和能量,A正确。
由于B、C和F都是第二营养级,所以当C和F数量大量减少时,B的数量短时间内会增加,但较长时间内是先增加后减少最后趋于相对稳定,B错误。
D和E之间除具有捕食关系外,还具有竞争关系,因为它们具有相同的食物,C错误。
营养级之间的能量流动是单向的,信息传递是双向的,D错误。
6.如表所示是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况,下列有关叙述错误的是( )
项目
摄食量
粪便量
呼吸作
用散失量能量[J/(hm2·
a)]
1.05×
1010
3.50×
109
4.55×
A.田鼠同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖
B.田鼠粪便量不属于其同化能量中流向分解者能量的一部分
C.以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为1.4×
109J/(hm2·
a)
D.田鼠的上一营养级同化的能量至少为7.0×
1010J/(hm2·
田鼠用于其生长、发育和繁殖的能量占其同化能量的比例为(1.05×
1010-3.50×
109-4.55×
109)÷
(1.05×
109)×
100%=35%,A正确;
田鼠粪便量属于生产者同化能量中流向分解者能量的一部分,B正确;
以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为(1.05×
20%=1.4×
109J/(hm2·
a),C正确;
田鼠种群只是农田生态系统中的第二营养级的一部分,其上一营养级同化的能量至少为(1.05×
20%=3.50×
a),D错误。
7.如图1中A、B、C及对应面积代表某草原生态系统中的三种生物成分及其在某一年同化的能量;
图2表示该生态系统的营养结构,E表示牧草一年固定的太阳能总量,E1、E2、E3分别表示流入牲畜、昆虫、鼠的能量,请回答以下问题:
(1)图1中A、B、C构成一个________,若是一个完整的生态系统,还缺少________成分。
对应于图1,图2中没有的生物成分是[ ]________。
(2)图1中B的面积远远大于A与C的面积之和,是由于其所固定的能量大部分________________________________________________________________________。
(3)草原上的牧草在生长发育过程中不断地与牲畜、昆虫、鼠等生物进行着信息交流,其作用在于__________________,若牲畜、昆虫、鼠等生物全部迁走,则牧草的多样性会________,图乙中鹰和狐狸虽有捕食关系,但二者却在草原上
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